(57)【要約】      （修正有）【課題】    低いコストで作業効率よく偏心測定を行うことができ、さらに、基準レンズを用いることにより、被測定レンズを載置するステージの移動精度ムラを無視でき、安定した測定を行う。【解決手段】  光源部からの入射光を焦点位置変更可能な測定光として出射する投光光学系と、投光光学系からの出射光を二つに分岐する分岐手段と、複数のレンズから構成される被測定レンズ、及び被測定レンズと同じレンズ構成の基準レンズを、被測定レンズを構成する各レンズと分岐手段との距離が、基準レンズを構成する各レンズと分岐手段との距離と、それぞれ同一となるように搭載するステージと、を備え、投光光学系を光軸方向に移動することによって、基準レンズの各レンズのレンズ面及び被測定レンズの各レンズのレンズ面からの反射光による像の位置に基づいて被測定レンズの偏心状態を測定する。【選択図】  図１
2006017618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向に移動することによって、光源部からの入射光を焦点位置変更可能な測定光として出射する投光光学系と、
前記投光光学系からの出射光を二つに分岐する分岐手段と、
複数のレンズから構成される被測定レンズ、及び前記被測定レンズと同じレンズ構成の基準レンズを、前記被測定レンズを構成する各レンズと前記分岐手段との距離が、前記基準レンズを構成する各レンズと前記分岐手段との距離と、それぞれ同一となるように搭載するステージと、
前記分岐手段により分岐された出射光のうちの一方が入射する前記基準レンズを構成するレンズからの反射光による像、及び前記分岐手段により分岐された出射光のうちの他方が入射する前記被測定レンズを構成するレンズからの反射光による像を同時に観察可能な観察光学系と、
を備え、
前記投光光学系を光軸方向に移動することによって、前記基準レンズを構成する各レンズのレンズ面、及び前記被測定レンズを構成する各レンズのレンズ面上に焦点を配置した状態で測定光を出射し、
前記基準レンズの各レンズのレンズ面及び前記被測定レンズの各レンズのレンズ面からの反射光による像の位置に基づいて前記被測定レンズの偏心状態を測定することを特徴とするレンズ偏心測定装置。
【請求項２】
前記被測定レンズ及び前記基準レンズは、その光軸が互いに平行となるように配置されている請求項１記載のレンズ偏心測定装置。
【請求項３】
前記ステージは、前記基準レンズ及び前記被測定レンズの光軸に直交する面内で移動可能である請求項２記載のレンズ偏心測定装置。
【請求項４】
前記ステージは、前記被測定レンズを搭載する第１ステージと、前記第１ステージとは別個に設けられ、前記基準レンズを搭載する第２ステージと、を備える請求項１記載のレンズ偏心測定装置。
【請求項５】
少なくとも前記第１ステージは、前記被測定レンズの光軸に直交する面内で移動可能である請求項４記載のレンズ偏心測定装置。
【請求項６】
少なくとも前記第２ステージは、前記基準レンズの光軸に直交する面内で移動可能である請求項４記載のレンズ偏心測定装置。
【請求項７】
前記ステージは固定されている請求項１記載のレンズ偏心測定装置。
【請求項８】
前記光源部は、光源と、光源からの出射光の光路上に配置されたチャートと、を有する請求項４〜７のいずれか１項記載のレンズ偏心測定装置。
【請求項９】
前記分岐手段はハーフミラーである請求項１〜８のいずれか１項記載のレンズ偏心測定装置。
【請求項１０】
前記分岐手段はダイクロイックミラーである請求項１〜８のいずれか１項記載のレンズ偏心測定装置。
【請求項１１】
前記分岐手段は偏光ビームスプリッタである請求項１〜８のいずれか１項記載のレンズ偏心測定装置。
【請求項１２】
前記分岐手段と前記基準レンズとの間、及び、前記分岐手段と前記被測定レンズとの間には、透過率の異なるフィルタがそれぞれ配置されている請求項１〜１１のいずれか１項記載のレンズ偏心測定装置。
【請求項１３】
前記分岐手段と前記基準レンズとの間、及び、前記分岐手段と前記被測定レンズとの間には、互いに直交する軸を有する偏光板がそれぞれ配置されている請求項１〜１０のいずれか１項記載のレンズ偏心測定装置。
【請求項１４】
光軸方向に移動することによって、光源部からの入射光を焦点位置変更可能な測定光として出射する投光光学系と、
前記投光光学系からの出射光を二つに分岐する分岐手段と、を配置する光学系配置ステップと、
複数のレンズから構成される被測定レンズ、及び前記被測定レンズと同じレンズ構成の基準レンズを、前記被測定レンズを構成する各レンズと前記分岐手段との距離が、前記基準レンズを構成する各レンズと前記分岐手段との距離と、それぞれ同一となるよう配置するレンズ配置ステップと、
前記投光光学系を光軸方向に移動することによって、前記基準レンズを構成する各レンズのレンズ面、及び前記被測定レンズを構成する各レンズのレンズ面上に焦点を配置した状態で、前記測定光を前記分岐手段に向けて出射する測定光照射ステップと、
前記分岐手段で分岐された二つの出射光のうちの一方が入射する前記基準レンズを構成するレンズからの反射光による像、及び前記分岐手段で分岐された二つの出射光のうちの他方が入射する前記被測定レンズを構成するレンズからの反射光による像を観察する観察ステップと、
前記観察ステップにおいて得られる二つの像の位置に基づいて前記被測定レンズの偏心状態を測定する偏心測定ステップと、
を備えることを特徴とするレンズ偏心測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数枚のレンズからなる組み上げレンズ系の偏心状態、すなわち、各レンズの各レンズ面の曲率中心がある直線に対してどれだけずれているか、を測定する装置及び測定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の偏心測定装置としては、例えば特開平６−１７４５８３号公報（特許文献１）に記載したものがあった。この装置においては、イメージローテーターが発生する光学的な回転対称軸を基準軸として、組み上げレンズ系である被測定レンズの各レンズ面からの反射像を検出し、この検出結果に基づいて被測定レンズの偏心状態を測定していた。
【特許文献１】特開平６−１７４５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の装置では偏心状態を測定するにはイメージローテーターを回転させる操作が必要であるため、作業効率が低いという問題があった。さらに、この装置による測定精度は、イメージローテーターの回転機構のガタやクリアランスに起因して低下しやすく、これを改善するために精密な回転機構を導入するには多大なコストを要していた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明のレンズ偏心測定装置においては、光軸方向に移動することによって、光源部からの入射光を焦点位置変更可能な測定光として出射する投光光学系と、投光光学系からの出射光を二つに分岐する分岐手段と、複数のレンズから構成される被測定レンズ、及び被測定レンズと同じレンズ構成の基準レンズを、被測定レンズを構成する各レンズと分岐手段との距離が、基準レンズを構成する各レンズと分岐手段との距離と、それぞれ同一となるように搭載するステージと、分岐手段により分岐された出射光のうちの一方が入射する基準レンズを構成するレンズからの反射光による像、及び分岐手段により分岐された出射光のうちの他方が入射する被測定レンズを構成するレンズからの反射光による像を同時に観察可能な観察光学系と、を備え、投光光学系を光軸方向に移動することによって、基準レンズを構成する各レンズのレンズ面、及び被測定レンズを構成する各レンズのレンズ面上に焦点を配置した状態で測定光を出射し、基準レンズの各レンズのレンズ面及び被測定レンズの各レンズのレンズ面からの反射光による像の位置に基づいて被測定レンズの偏心状態を測定することを特徴としている。
【０００５】
上記被測定レンズ及び基準レンズは、その光軸が互いに平行となるように配置されているとよい。
【０００６】
上記ステージは、基準レンズ及び被測定レンズの光軸に直交する面内で移動可能であることが好ましい。
【０００７】
上記ステージは、被測定レンズを搭載する第１ステージと、第１ステージとは別個に設けられ、基準レンズを搭載する第２ステージと、を備えていることが好ましい。
【０００８】
上記第１ステージ及び第２ステージのうちの少なくとも一方のステージは、基準レンズ又は／及び被測定レンズの光軸に直交する面内で移動可能であるとよい。
【０００９】
上記ステージは固定されていてもよい。
【００１０】
上記光源部は、光源と、光源からの出射光の光路上に配置されたチャートと、を有することが好ましい。
【００１１】
上記分岐手段はハーフミラーとすることができる。
【００１２】
上記分岐手段はダイクロイックミラー又は偏光ビームスプリッタとすることもできる。
【００１３】
上記分岐手段と基準レンズ、及び、分岐手段と被測定レンズとの間には、透過率の異なるフィルタがそれぞれ配置されていることが好ましい。
【００１４】
上記分岐手段と基準レンズ、及び、分岐手段と被測定レンズとの間には、互いに直交する軸を有する偏光板がそれぞれ配置されていてもよい。
【００１５】
本発明のレンズ偏心測定方法においては、光軸方向に移動することによって、光源部からの入射光を焦点位置変更可能な測定光として出射する投光光学系と、投光光学系からの出射光を二つに分岐する分岐手段と、を配置する光学系配置ステップと、
複数のレンズから構成される被測定レンズ、及び被測定レンズと同じレンズ構成の基準レンズを、被測定レンズを構成する各レンズと分岐手段との距離が、基準レンズを構成する各レンズと分岐手段との距離と、それぞれ同一となるよう配置するレンズ配置ステップと、投光光学系を光軸方向に移動することによって、基準レンズを構成する各レンズのレンズ面、及び被測定レンズを構成する各レンズのレンズ面上に焦点を配置した状態で、測定光を分岐手段に向けて出射する測定光照射ステップと、
分岐手段で分岐された二つの出射光のうちの一方が入射する基準レンズを構成するレンズからの反射光による像、及び分岐手段で分岐された二つの出射光のうちの他方が入射する被測定レンズを構成するレンズからの反射光による像を観察する観察ステップと、観察ステップにおいて得られる二つの像の位置に基づいて被測定レンズの偏心状態を測定する偏心測定ステップと、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、イメージローテーターが不要であるため、低いコストで作業効率よく偏心測定を行うことができる。さらに、基準レンズを用いることにより、被測定レンズを載置するステージの移動精度ムラを無視でき、安定した測定を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照しつつ詳しく説明する。
＜第１実施形態＞
図１に示すように、第１実施形態に係るレンズ偏心測定装置は、平行光を出射するレーザー光源部（光源部）１０、投光光学系２０、ハーフミラー（分岐手段）３０、移動ステージ４０、及び観察光学系５０を有し、移動ステージ４０には被測定レンズ６１及び基準レンズ６２が載置される。
【００１８】
投光光学系２０はレーザー光源部１０側から順に配置された集光レンズ２１、２２からなり、それらの光軸２１ａ、２２ａはレーザー光源部１０の光軸１０ａ上に配置されている。集光レンズ２１、２２は、その光軸方向（図１の矢印方向）に移動可能なステージ２５上に固定される。これにより集光レンズ２２からの出射光（測定光）が結ぶ焦点を任意の位置に設定することができる。なお、投光光学系２０は、その出射光の焦点位置を任意に設定できれば、集光レンズ２１と集光レンズ２２を、光軸方向に沿って相対的に移動させて距離を変えても良く、あるいはそれらの組み合わせ以外の構成とすることもできる。
【００１９】
ハーフミラー（分岐手段）３０は、集光レンズ２２の出射側において、集光レンズ２２の光軸２２ａに対して４５度傾けて配置されており、集光レンズ２２からの出射光の約５０％を透過させ、残りを光軸２２ａに垂直な方向へ反射する。ハーフミラー３０からの反射光の進行方向には４５度傾けて配置されたミラー３１が配置されている。このミラー３１では、入射光をハーフミラー３０からの反射光の進行方向に対して垂直な方向へ、反射する。したがって、ハーフミラー３０を透過した光とミラー３１で反射した光は互いに平行に進行することになる。
【００２０】
移動ステージ４０は、その平板上に偏心測定の対象である被測定レンズ６１と、基準レンズ６２と、を載置する。被測定レンズ６１は、その光軸６１ａ上に５枚のレンズ６１ｂ〜６１ｆを互いに所定の間隔を置いて、順に配置してなるいわゆる組み上げレンズである。一方、基準レンズ６２は、その光軸６２ａ上に、上記複数のレンズ６１ｂ〜６１ｆと同じ仕様の５枚のレンズ６２ｂ〜６２ｆを、それぞれレンズ６１ｂ〜６１ｆに対応させた位置に配置してなる組み上げレンズである。被測定レンズ６１及び基準レンズ６２は、光軸６１ａと光軸６２ａが平行となり、かつ、ハーフミラー３０の透過光の進行方向上に光軸６１ａが、ミラー３１からの反射光の進行方向上に光軸６２ａがそれぞれのるように移動ステージ４０上に配置される。さらに、５枚のレンズ６１ｂ〜６１ｆそれぞれからハーフミラー３０までの距離と、レンズ６１ｂ〜６１ｆにそれぞれ対応するレンズ６２ｂ〜６２ｆから、ミラー３１を経て、ハーフミラー３０までの距離と、は同一とされている。移動ステージ４０は、これに接続された駆動制御部４１の制御により、光軸６１ａ及び光軸６２ａに垂直な面内で移動可能となっている。なお、本実施形態では、被測定レンズ６１及び基準レンズ６２を５枚のレンズからなる組み上げレンズとしたが、複数のレンズからなる組み上げレンズであれば、構成するレンズの枚数及び各レンズの仕様は任意のものとすることができる。
【００２１】
以上の構成において、投光光学系２０を移動することにより集光レンズ２２からの出射光の焦点位置を設定すると、集光レンズ２２を出射してハーフミラー３０を透過する光の焦点の位置Ａと、集光レンズ２２から出射してハーフミラー３０及びミラー３１で反射された光の焦点の位置Ｂと、を被測定レンズ６１及び基準レンズ６２内の互いに対応する位置に合わせることができる。例えば、集光レンズ２２を出射してハーフミラー３０を透過する光の焦点の位置Ａを被測定レンズ６１のうちのレンズ６１ｂのレンズ面に合わせると、集光レンズ２２から出射してハーフミラー３０及びミラー３１で反射された光の焦点の位置Ｂは、基準レンズ６２においてレンズ６１ｂに対応するレンズ６２ｂのレンズ面に自動的に配置することができる。
【００２２】
被測定レンズ６１及び基準レンズ６２への入射光は、それぞれ、レンズ６１ｂ〜６１ｆ及びレンズ６２ｂ〜６２ｆのうち焦点を合わせたレンズ面で反射され、入射経路を逆にたどって進行する。すなわち、被測定レンズ６１内で反射した光はハーフミラー３０を透過して投光光学系２０内へ進行し、基準レンズ６２内で反射した光はミラー３１及びハーフミラー３０で反射されて投光光学系２０内へ進行する。投光光学系２０内へ入射した光は平行光として出射し、その進行方向に対して４５度傾けて配置されたハーフミラー（第２分岐手段）７０によって、進行方向に直交する方向に反射し、観察光学系５０へ入射する。なお、ハーフミラー７０へはレーザー光源部１０からの出射光も入射しており、これを所定の透過率で透過させて投光光学系２０へ出射する。
【００２３】
観察光学系５０は、焦点位置を無限遠とした結像レンズ５１と、結像レンズ５１によりＣＣＤ（不図示）上に観察画像が結像されるＣＣＤカメラ５２と、ＣＣＤカメラ５２及び駆動制御部４１に接続された処理部５３と、処理部５３に接続され、観察画像を表示する表示部５４（例えばＣＲＴディスプレイ）と、を備える。
【００２４】
処理部５３では、ＣＣＤカメラ５２で電気信号に変換された観察画像データを表示部５４に表示させるべく展開するとともに、表示部５４の表示枠５４ａ内に座標軸５４ｂを表示させ、さらに、駆動制御部４１から入力される信号に基づいて移動ステージ４０の位置情報を算出、記憶する。
【００２５】
表示部５４では、被測定レンズ６１からの反射光及び基準レンズ６２からの反射光を、表示枠５４ａ上に二つの点像（像）として同時に表示することができる（図２）。このように同時に観察可能な二つの点像の位置に基づいて被測定レンズの偏心状態を測定することができる。
【００２６】
つづいて、本実施形態に係るレンズ偏心測定装置を用いた被測定レンズの偏心測定について図１及び図２を参照しつつ説明する。
【００２７】
まず、レーザー光源部１０からの出射光の光路上に投光光学系２０を配置し、投光光学系２０からの出射光（測定光）の光路上にハーフミラー３０を配置する（光学系配置ステップ）。
【００２８】
次に、被測定レンズ６１及び基準レンズ６２を、光軸６１ａと光軸６２ａが互いに平行となるように移動ステージ４０上に配置する（レンズ配置ステップ）。このとき、被測定レンズ６１では、これを構成するレンズ６１ｂ〜６１ｆのうち、レンズ６１ｂをハーフミラー３０に最も近い位置に、レンズ６１ｆを最もハーフミラー３０から遠い位置に配置する。一方、基準レンズ６２では、これを構成するレンズ６２ｂ〜６２ｆのうち、レンズ６２ｂをミラー３１に最も近い位置に、レンズ６２ｆを最もミラー３１から遠い位置に配置する。さらに、被測定レンズ６１及び／又は基準レンズ６２を光軸６１ａ及び／又は光軸６２ａの方向に移動させることにより、レンズ６１ｂからハーフミラー３０までの距離と、レンズ６２ｂからミラー３１を経てハーフミラー３０に至る距離と、を同一としたところで、固定治具（不図示）を用いて被測定レンズ６１及び基準レンズ６２を移動ステージ４０に固定する。この配置により、被測定レンズ６１を構成する各レンズ６１ｂ〜６１ｆからハーフミラー３０までの距離と、基準レンズ６２を構成する各レンズ６２ｂ〜６２ｆからミラー３１を経てハーフミラー３０に至る距離とを、それぞれ同一とすることができる。よって、投光光学系２０を移動してその出射光の焦点位置を変更しても、集光レンズ２２から出射しハーフミラー３０を透過した光の焦点位置Ａと、集光レンズ２２から出射しハーフミラー３０及びミラー３１で反射された光の焦点位置Ｂと、は常に被測定レンズ６１及び基準レンズ６２内の互いに対応する位置となる。
【００２９】
なお、基準レンズ６２については、移動ステージ４０へ配置する前に予め従来の偏心測定装置を用いて各レンズの位置を測定してあり、この位置情報に基づいて偏心状態が測定、記録されている。なお、移動ステージ４０上へ固定した後は基準レンズ６２についての偏心測定は行わない。
【００３０】
つづいて、投光光学系２０を移動することにより焦点をレンズ６１ｂのハーフミラー３０側のレンズ面上及びレンズ６２ｂのミラー３１側レンズ面上に設定した測定光を、投光光学系２０からハーフミラー３０に向けて出射する（測定光照射ステップ）。
【００３１】
出射された測定光のうち、ハーフミラー３０を透過した光は、レンズ６１ｂのハーフミラー３０側のレンズ面で反射され、再びハーフミラー３０を透過し、投光光学系２０を経てハーフミラー７０で反射されて観察光学系５０に至る。この反射光は、図２に示すように、点像８１として表示枠５４ａ上で観察することができる。一方、ハーフミラー３０で反射された光はミラー３１でその進行方向を９０度曲げられ、レンズ６２ｂのミラー３１側レンズ面で反射される。この反射光は、再びミラー３１及びハーフミラー３０で反射され、投光光学系２０を経てハーフミラー７０で反射されて観察光学系５０に至り、点像８２として表示枠５４ａ上で観察することができる（図２）（観察ステップ）。これらの点像は、被測定レンズ６１を構成する５枚のレンズ６１ｂ〜６１ｆのレンズ面上、及び、基準レンズ６２においてこれらのレンズに対応する５枚のレンズ６２ｂ〜６２ｆのレンズ面上において、投光光学系２０からの出射光が焦点を結ぶ位置を示している。
【００３２】
つづいて、表示枠５４ａに表示された２つの点像８１及び点像８２の位置に基づいて被測定レンズ６１の偏心状態を測定する（偏心測定ステップ）。偏心状態の測定は、被測定レンズ６１では、レンズ６１ｂから始まって、順にレンズ６１ｃ、レンズ６１ｄ、レンズ６１ｅの各レンズ面について測定し、最後にレンズ６１ｆのレンズ面について測定する。基準レンズ６２については、被測定レンズ６１の各レンズに対応する各レンズの各レンズ面について順に測定する。しかし、逆の順序、すなわちレンズ６１ｆから始まって、順にレンズ６１ｅ、レンズ６１ｄ、６１ｃに配置し、最後にレンズ６１ｂを測定することもできる。
【００３３】
以上の測定は、投光光学系２０からの出射光の焦点位置を移動させることにより、そのたびに表示枠５４ａ上に表示される被測定レンズ６１と基準レンズ６２からの反射光の１組の点像（像）の位置に基づいて行う。各組の点像の相対位置を測定、記憶し、最後に、予め測定した基準レンズ６２を構成する各レンズ６２ｂ〜６２ｆの位置情報と、この相対位置の情報と、に基づいて被測定レンズ６１の偏心状態を算出する。
【００３４】
被測定レンズ６１と基準レンズ６２からの反射光の１組の点像の相対位置関係は次のように測定する。
初期状態においては、図２（ａ）に示すように、処理部５３により予め表示された座標軸５４ｂ上には、被測定レンズ６１からの反射光の点像８１と基準レンズ６２からの反射光の点像８２とが同時に表示される。このときの移動ステージ４０の位置を初期位置として処理部５３に記憶する。
【００３５】
ここで、駆動制御部４１を駆動して移動ステージ４０を移動させることにより、図２（ｂ）に示すように、点像８２を座標軸５４ｂの原点Ｏに配置させる。このときの移動ステージ４０の位置座標からすでに記憶されている初期座標を減じることにより得られた座標情報を、点像８２の位置座標Ｋとして処理部５３に記憶する。さらに、図２（ｃ）に示すように、点像８１を座標軸５４ｂの原点Ｏに配置させ、このときの移動ステージ４０の位置座標から初期座標を減じることにより得られる座標情報を、点像８１の位置座標Ｌとして処理部５３に記憶する。こうして記憶された位置座標Ｋと位置座標Ｌとの差を求めることにより点像８１と点像８２との相対位置関係を算出する。
なお、ここでは投光光学系２０からの出射光が点像を形成するものとして説明しているが、被測定レンズ６１と基準レンズ６２からの反射光の１組の点像の相対位置関係が算出できるものであれば、それに限定されるものではなく、線像や任意のパターンなどでも良い。
【００３６】
このような相対位置関係の算出結果を、被測定レンズ６１を構成する各レンズごとに行ってその結果を処理部５３に記憶する。処理部５３に記憶された結果と、予め測定された基準レンズ６２の偏心状態の情報とを比較することにより、被測定レンズ６１を構成する各レンズ６１ｂ〜６１ｆの偏心状態を求めることができる。
【００３７】
以下に変形例について説明する。
ハーフミラー３０は投光光学系２０からの入射光のうち約５０％を反射して、残りを透過させる性質を有するものであったが、これに代えて反射率よりも透過率を高く、又は透過率よりも反射率を高くしたハーフミラーを用いることもできる。このようなハーフミラーを用いると、被測定レンズ６１及び基準レンズ６２への入射光の光量を異ならせることができるため、表示部５４において被測定レンズ６１及び基準レンズ６２からの反射光の判別が容易となる。
【００３８】
また、ハーフミラー３０に代えてダイクロイックミラーを用いることもできる。例えば投光光学系２０からの入射光のうち一定の波長以下の成分を反射し、その波長を超える成分を透過させるダイクロイックミラーを用いると、被測定レンズ６１及び基準レンズ６２への入射光の波長成分を異ならせることができるため、表示部５４において被測定レンズ６１及び基準レンズ６２からの反射光の判別が容易となる。
【００３９】
さらに、ハーフミラー３０に代えて偏光ビームスプリッタを用いることができる。例えば入射光を互いに垂直に偏光するようなウォラストン偏光プリズムを用いると、投光光学系２０からの入射光を２つの光束に分けることができる。
【００４０】
また、透過率の異なるフィルタを、ハーフミラー３０と被測定レンズ６１の間、及び、ハーフミラー３０と基準レンズ６２の間のそれぞれに配置すると、ハーフミラー３０において投光光学系２０からの入射光を５０％を反射して残りを透過する場合であっても、被測定レンズ６１からの反射光量と基準レンズ６２からの反射光量を異なるものとすることができる。これにより、表示部５４において被測定レンズ６１及び基準レンズ６２からの反射光の判別が容易となる。なお、これらフィルタのうちの一方を、入射光が１００％透過するものとしてもよい。
【００４１】
また、偏光のための軸が互いに直交する偏光板を、ハーフミラー３０と被測定レンズ６１の間、及び、ハーフミラー３０と基準レンズ６２の間のそれぞれに配置すると、被測定レンズ６１からの反射光と基準レンズ６２からの反射光を偏向方向の異なるものとすることができる。これにより、例えばハーフミラー７０と結像レンズ５１との間に偏光方向可変の偏光板を配置すると、この偏光板の軸に応じて被測定レンズ６１及び基準レンズ６２からの反射光の一方のみが表示部５４に表示されることとなるため、両者の判別が容易となる。
【００４２】
＜第２実施形態＞  （図３及び図４）
図３に示すように、第２実施形態においては、移動ステージ４０に代えて移動ステージ（第１ステージ）１４０を設けている。さらに、ハーフミラー３０の透過光の光路上であって、被測定レンズ６１に入射する前の位置には偏光フィルタ１３１が、ハーフミラー３０の反射光の光路上であって、基準レンズ６２に入射する前の位置には偏光フィルタ１３２が、ハーフミラー７０からの反射光の光路上であって、結像レンズ５１に入射する前の位置には回転偏光板（検光子）１７１が、それぞれ配置されている。その他の構成は第１実施形態と同様であって、同じ部材については同じ参照符号を使用する。
【００４３】
移動ステージ１４０の平板上には、被測定レンズ６１と基準レンズ６２のうち偏心測定の対象である被測定レンズ６１のみが載置されている。被測定レンズ６１は、ハーフミラー３０の透過光の進行方向上に光軸６１ａがのるように移動ステージ１４０上に配置されている。一方、基準レンズ６２は、ハーフミラー３０の反射光の進行方向上に光軸６２ａがのるようにして固定ステージ（第２ステージ）１４２上に固定されている。５枚のレンズ６１ｂ〜６１ｆそれぞれからハーフミラー３０までの距離と、レンズ６１ｂ〜６１ｆにそれぞれ対応するレンズ６２ｂ〜６２ｆからハーフミラー３０までの距離と、は同一としてある。移動ステージ１４０は、これに接続された駆動制御部１４１の制御により、光軸６１ａに垂直な面内で移動可能となっている。以上の説明では、被測定レンズ６１を移動可能なステージ１４０上に配置し、基準レンズ６２を固定されたステージ１４２上に固定したが、被測定レンズ６１を固定されたステージ上に配置し、基準レンズ６２を移動可能なステージ上に配置してもよい。
【００４４】
偏光フィルタ１３１及び偏光フィルタ１３２は、偏光のための軸が互いに直交するように構成されている。このため、被測定レンズ６１及び基準レンズ６２に入射する光の偏光方向は互いに直交したものとなり、被測定レンズ６１及び基準レンズ６２からの反射光はその偏光方向を維持して出射する。一方、回転偏光板１７１は回転することにより偏光のための軸を変えることができる。よって、回転偏光板１７１の回転量によって被測定レンズ６１及び基準レンズ６２からの反射光のうちの一方の入射光量を他方の入射光量より大きくした状態で、または一方のみを、結像レンズ５１に入射させることができるため、表示部５４上でこれら反射光を容易に判別することができる。
【００４５】
第２実施形態に係るレンズ偏心測定装置を用いた被測定レンズの偏心測定について図３及び図４を参照しつつ説明する。
【００４６】
まず、被測定レンズ６１では、移動ステージ１４０上において、これを構成するレンズ６１ｂ〜６１ｆのうち、レンズ６１ｂをハーフミラー３０に最も近い位置に、レンズ６１ｆを最もハーフミラー３０から遠い位置に配置する。一方、基準レンズ６２は、これを構成するレンズ６２ｂ〜６２ｆのうち、レンズ６２ｂをハーフミラー３０に最も近い位置に、レンズ６２ｆを最もハーフミラー３０から遠い位置に配置した状態で固定ステージ１４２に固定する。さらに、被測定レンズ６１を光軸６１ａの方向に移動させることにより、レンズ６１ｂからハーフミラー３０までの距離と、レンズ６２ｂからハーフミラー３０に至る距離と、を同一としたところで、固定治具（不図示）を用いて被測定レンズ６１を移動ステージ１４０に固定する。この配置により、投光光学系２０を移動してその出射光の焦点位置を変更しても、集光レンズ２２から出射しハーフミラー３０を透過した光の焦点位置Ａと、集光レンズ２２から出射しハーフミラー３０で反射された光の焦点位置Ｂ’と、は常に被測定レンズ６１及び基準レンズ６２内の互いに対応する位置となる。
【００４７】
次に、投光光学系２０を調整することによりレンズ６１ｂのハーフミラー３０側のレンズ面上及びレンズ６２ｂのハーフミラー３０側レンズ面上に焦点を設定した測定光を、投光光学系２０からハーフミラー３０に向けて出射する。この測定光は、その約５０％がハーフミラー３０を透過して被測定レンズ６１へ向けて進行し、残りがハーフミラー３０で反射されて基準レンズ６２へ向けて進行する。
【００４８】
ハーフミラー３０を透過した光は、偏光フィルタ１３１により所定の偏光となって被測定レンズ６１に入射し、レンズ６１ｂのハーフミラー３０側のレンズ面で反射され、再びハーフミラー３０を透過し、投光光学系２０を経てハーフミラー７０で反射されて観察光学系５０に至る。この反射光は、図４に示すように、点像（像）１８１として表示枠５４ａ上で観察することができる。一方、ハーフミラー３０で反射された光は、偏光フィルタ１３２により被測定レンズ６１への入射光と偏光方向が直交する偏光となって基準レンズ６２に入射し、レンズ６２ｂのハーフミラー３０側レンズ面で反射される。この反射光は、再びハーフミラー３０で反射され、投光光学系２０を経てハーフミラー７０で反射されて観察光学系５０に至り、点像（像）１８２として表示枠５４ａ上で観察することができる（図４）。
【００４９】
つづいて、表示枠５４ａに表示された２つの点像１８１、点像１８２の位置に基づいて被測定レンズ６１の偏心状態を測定する。測定は、投光光学系２０からの出射光の焦点位置を移動させるたびに表示枠５４ａ上に表示される被測定レンズ６１と基準レンズ６２からの反射光の１組の位置に基づいて行う。各組の点像の相対位置を測定、記憶し、最後に、予め測定した基準レンズ６２を構成する各レンズ６２ｂ〜６２ｆの位置情報と、この相対位置の情報に基づいて被測定レンズ６１の偏心状態を算出する。
【００５０】
被測定レンズ６１と基準レンズ６２からの反射光の１組の点像の相対位置関係は次のように測定する。
初期状態においては、図４（ａ）に示すように、処理部５３により予め表示された座標軸５４ｂ上には、被測定レンズ６１からの反射光の点像１８１と基準レンズ６２からの反射光の点像１８２とが同時に表示される。
【００５１】
ここで、駆動制御部１４１を駆動して移動ステージ１４０を移動させることにより、図４（ｂ）に示すように、点像１８１を点像１８２に重ねる。このときの移動ステージ１４０の位置座標を、絶対的な座標情報として処理部５３に記憶する。
【００５２】
以上のように得られた絶対的な位置座標を、被測定レンズ６１を構成する各レンズごとに行ってその結果を処理部５３に記憶する。処理部５３に記憶された結果と、予め測定された基準レンズ６２の偏心状態の情報とを比較することにより、被測定レンズ６１を構成する各レンズ６１ｂ〜６１ｆの偏心状態を求めることができる。なお、処理部５３では、ハーフミラー３０で反射されることによって反転状態となっている基準レンズ６２からの反射光が、反転していない状態で表示されるように補正を行うことが好ましい。
なお、その他の作用、効果、変形例は第１実施形態と同様である。
【００５３】
＜第３実施形態＞  （図５、図６）
図５に示すように、第３実施形態においては、移動ステージ４０及び駆動制御部４１を設けずに、被測定レンズ６１及び基準レンズ６２を固定ステージ２４０上に固定している。また、ハーフミラー３０の透過光の光路上であって、被測定レンズ６１に入射する前の位置にはフィルタ２３１が、ハーフミラー３０及びミラー３１で反射された光の光路上であって、基準レンズ６２に入射する前の位置にはフィルタ２３２が配置されている。さらに、レーザー光源部１０に代えて、白色ランプ２１１、チャート２１２及び凸レンズ２１３からなる光源部２１０を配している。
その他の構成は第１実施形態と同様であって、同じ部材については同じ参照符号を使用する。
【００５４】
光源部２１０は、その光軸２１０ａが、投光光学系２０の集光レンズ２１、２２の光軸２１ａ、２２ａ上にあるように配置される。光源部２１０を出射した光は、所定のパターンが描かれたチャート２１２を透過して凸レンズ２１３で平行光とされ、ハーフミラー７０を透過して投光光学系２０へ入射する。以下、チャート２１２に描かれた所定のパターンが点（ピンホール）であるとして説明する。投光光学系２０に入射した光は、第１実施形態と同様に被測定レンズ６１及び基準レンズ６２に向けて出射される。このようにチャート２１２を透過させた光を被測定レンズ６１及び基準レンズ６２へ出射するため、図６に示すように、表示枠５４ａにおいて、被測定レンズ６１及び基準レンズ６２からの反射点像２８１及び反射点像２８２が、処理部５３により予め表示された座標軸１６１とともに表示される。チャート像に描かれた所定のパターンとしては、表示枠５４ａ内で相対位置の測定を行うことのできる形状であれば、点以外の形状とすることもできる。
【００５５】
被測定レンズ６１及び基準レンズ６２は、ハーフミラー３０の透過光の進行方向上に光軸６１ａが、ミラー３１からの反射光の進行方向上に光軸６２ａがそれぞれのるように固定されている。さらに、５枚のレンズ６１ｂ〜６１ｆそれぞれからハーフミラー３０までの距離と、レンズ６１ｂ〜６１ｆにそれぞれ対応するレンズ６２ｂ〜６２ｆから、ミラー３１を経て、ハーフミラー３０までの距離と、は同一とされている。
【００５６】
フィルタ２３１及びフィルタ２３２は、フィルタ２３２よりフィルタ２３１の方が透過率が高く設定されている。このため、被測定レンズ６１への入射光の光量は基準レンズ６２への入射光の光量よりも大きくなり、この光量の大小関係は、被測定レンズ６１及び基準レンズ６２からの反射光においても維持される。したがって、表示部５４上では、被測定レンズ６１からの反射光の点像がより明るく表示されるため、被測定レンズ６１及び基準レンズ６２からの反射光を容易に判別することができる。なお、フィルタ２３１及びフィルタ２３２の透過率を、フィルタ２３１よりフィルタ２３２の方が高くなるように設定することもでき、この場合も、表示部５４上において、被測定レンズ６１及び基準レンズ６２からの反射光を容易に判別することができる。
【００５７】
第３実施形態に係るレンズ偏心測定装置を用いた被測定レンズの偏心測定について図５及び図６を参照しつつ説明する。
まず、被測定レンズ６１は、これを構成するレンズ６１ｂ〜６１ｆのうち、レンズ６１ｂをハーフミラー３０に最も近い位置に、レンズ６１ｆを最もハーフミラー３０から遠い位置に配置した状態で固定ステージ２４０上に固定する。一方、基準レンズ６２は、これを構成するレンズ６２ｂ〜６２ｆのうち、レンズ６２ｂをミラー３１に最も近い位置に、レンズ６２ｆを最もミラー３１から遠い位置に配置した状態で固定ステージ２４０上に固定する。このとき、レンズ６１ｂからハーフミラー３０までの距離と、レンズ６２ｂからミラー３１を経てハーフミラー３０に至る距離と、を同一としておく。この配置により、投光光学系２０を移動してその出射光の焦点位置を変更しても、集光レンズ２２から出射しハーフミラー３０を透過した光の焦点位置Ａ’’と、集光レンズ２２から出射しハーフミラー３０及びミラー３１で反射された光の焦点位置Ｂ’’と、は常に被測定レンズ６１及び基準レンズ６２内の互いに対応する位置となる。
【００５８】
次に、投光光学系２０を移動することによりレンズ６１ｂのハーフミラー３０側のレンズ面上及びレンズ６２ｂのミラー３１側レンズ面上に焦点を設定した測定光を、投光光学系２０からハーフミラー３０に向けて出射する。この測定光は、その約５０％がハーフミラー３０を透過し、残りがハーフミラー３０で反射されて進行方向に対して９０度の方向へ進行する。
【００５９】
ハーフミラー３０を透過した光は、フィルタ２３１を経て被測定レンズ６１に入射し、レンズ６１ｂのハーフミラー３０側のレンズ面で反射され、再びハーフミラー３０を透過し、投光光学系２０を経てハーフミラー７０で反射されて観察光学系５０に至る。この反射光は、図６に示すように、点像（像）２８１として座標軸１６１とともに表示枠５４ａ上で観察することができる。一方、ハーフミラー３０で反射された光はミラー３１でその進行方向を９０度曲げられ、フィルタ２３２を経て基準レンズ６２に入射し、レンズ６２ｂのミラー３１側レンズ面で反射される。この反射光は、再びミラー３１及びハーフミラー３０で反射され、投光光学系２０を経てハーフミラー７０で反射されて観察光学系５０に至り、点像（像）２８２として同じく座標軸１６１とともに表示枠５４ａ上で観察することができる。
【００６０】
つづいて、表示枠５４ａに表示された２つの点像２８１、点像２８２の位置に基づいて被測定レンズ６１の偏心状態を測定する。測定は、投光光学系２０からの出射光の焦点位置を移動させるたびに表示枠５４ａ上に表示される被測定レンズ６１と基準レンズ６２からの反射光の１組の点像の位置に基づいて行う。各組の点像の相対位置関係を、測定、記憶し、最後に、予め測定した基準レンズ６２を構成する各レンズ６２ｂ〜６２ｆの位置情報と、この相対位置の情報と、に基づいて被測定レンズ６１の偏心状態を算出することができる。
【００６１】
被測定レンズ６１と基準レンズ６２からの反射光の１組の点像の相対位置関係は次のように測定する。
図６に示すように、表示枠５４ａ内には、被測定レンズ６１からの反射光の点像２８１、基準レンズ６２からの反射光の点像２８２、及び座標軸１６１が同時に表示される。ここで処理部５３は、ＣＣＤカメラ５２で電気信号に変換された観察画像データを入力する。そしてこの画像データに基づき、座標軸１６１の原点Ｏに対する被測定レンズ６１からの反射光の点像２８１の位置座標Ｍを算出して、処理部５３に記憶する。
なお処理部５３には、被測定レンズ６１及び基準レンズ６２内の各レンズ面と、ＣＣＤカメラ５２内の撮像面間の、相互の結像倍率が予め記憶されていて、その値を参照しつつ、各点像の位置座標を算出することができる。
【００６２】
つづいて、処理部５３は同様にして、座標軸１６１の原点Ｏに対する基準レンズ６２からの反射光の点像２８２位置座標Ｎを算出し、記憶する。このようにして記憶された位置座標Ｍと位置座標Ｎとの差を求めることにより点像２８１と点像２８２との相対位置関係を算出する。
なお、その他の作用、効果、変形例は第１実施形態と同様である。
【００６３】
本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレンズ偏心測定装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るレンズ偏心測定装置における被測定レンズ及び基準レンズからの反射光による点像が表示された様子を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るレンズ偏心測定装置の構成を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るレンズ偏心測定装置における被測定レンズ及び基準レンズからの反射光による点像が表示された様子を示す図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係るレンズ偏心測定装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るレンズ偏心測定装置における被測定レンズ及び基準レンズからの反射光による点像が表示された様子を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０    レーザー光源部（光源部）
２０    投光光学系
３０    ハーフミラー（分岐手段）
４０    移動ステージ（ステージ）
５０    観察光学系
６１    被測定レンズ
６１ｂ〜６１ｆ  レンズ
６２    基準レンズ
６２ｂ〜６２ｆ  レンズ
８１    点像（像）
８２    点像（像）
１３１  偏光フィルタ
１３２  偏光フィルタ
１４０  移動ステージ（第１ステージ）
１４２  固定ステージ（第２ステージ）
１７１  回転偏光板（検光子）
１８１  点像（像）
１８２  点像（像）
２１０  光源部
２１２  チャート
２３１  フィルタ
２３２  フィルタ
２８１  点像（像）
２８２  点像（像）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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